文·圖/周衛(wèi)新
電氣施工中電氣火災(zāi)的防范措施
文·圖/周衛(wèi)新
電氣施工質(zhì)量好壞,事關(guān)電氣火災(zāi)發(fā)生的概率。電氣從業(yè)人員應(yīng)高度重視電氣施工質(zhì)量,按規(guī)范、工藝規(guī)程進(jìn)行施工及驗(yàn)收,減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
引起電氣火災(zāi)的原因很多,且涉及電氣產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計(jì)、施工及使用等多個(gè)方面,但施工質(zhì)量好壞,是影響電氣火災(zāi)發(fā)生的重要原因。因此,電氣從業(yè)人員應(yīng)高度重視電氣施工質(zhì)量,按規(guī)范、工藝規(guī)程進(jìn)行施工及驗(yàn)收,減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
本文僅從電氣施工角度,結(jié)合新版GB50303-2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《新規(guī)范》),闡述防范電氣火災(zāi)應(yīng)采取的措施。
根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)2012年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計(jì)劃的通知》(建標(biāo)[2012]5號(hào))的要求,已運(yùn)行十年的GB50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《舊規(guī)范》),也納入了修訂行列,在認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),參考有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,完成了對(duì)《舊規(guī)范》的修訂。
《新規(guī)范》在相關(guān)條款的修訂中,除了保證安裝質(zhì)量,滿(mǎn)足電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要外,也著重考慮了在相關(guān)環(huán)節(jié)如何減少甚至避免電氣火災(zāi)發(fā)生的因素。
加強(qiáng)電線(xiàn)、電纜的檢查驗(yàn)收,杜絕不合格產(chǎn)品在工程上使用
電線(xiàn)、電纜是承載負(fù)荷電流的載體,關(guān)系到電氣線(xiàn)路能否安全運(yùn)行的重要材料。由于多種原因,電線(xiàn)、電纜以次充好的情況極為常見(jiàn)。前一段時(shí)間,西安地鐵3號(hào)線(xiàn)“問(wèn)題電纜”引起社會(huì)廣泛關(guān)注,總計(jì)4 000多萬(wàn)元的電纜,有3 000多萬(wàn)不合格。據(jù)介紹是電纜廠(chǎng)將70 mm2的電纜用95 mm2型號(hào)進(jìn)行包裝提供給施工方,給地鐵運(yùn)行留下安全隱患。為此,我們應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品封樣及依據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)做好電線(xiàn)、電纜現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)和見(jiàn)證取樣送檢工作,確保工程上使用電線(xiàn)、電纜的是合格產(chǎn)品。
《新規(guī)范》第3.2.12條第4款規(guī)定: 絕緣導(dǎo)線(xiàn)、電纜的標(biāo)稱(chēng)截面積應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其導(dǎo)體電阻值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3956《電纜的導(dǎo)體》的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)對(duì)絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜的導(dǎo)電性能、絕緣性能、絕緣厚度、機(jī)械性能和阻燃耐火性能有異議時(shí),應(yīng)按批抽樣送有資質(zhì)的試驗(yàn)室檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目和內(nèi)容應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局對(duì)絕緣導(dǎo)線(xiàn)、電纜的生產(chǎn)許可作出了明確規(guī)定,對(duì)《電線(xiàn)電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》中明確實(shí)施生產(chǎn)許可證的產(chǎn)品,進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格證時(shí),還應(yīng)核對(duì)其合格證上的生產(chǎn)許可證編號(hào);屬于“CCC”認(rèn)證范圍的,應(yīng)查驗(yàn)“CCC”認(rèn)證證書(shū)。
建筑工程中電纜與絕緣導(dǎo)線(xiàn)的應(yīng)用非常普遍。現(xiàn)場(chǎng)采用常規(guī)的測(cè)量方法很難測(cè)量準(zhǔn)確且難以判斷,可能造成誤判,因此將現(xiàn)場(chǎng)的常規(guī)測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾阅軠y(cè)量更能體現(xiàn)客觀性和可操作性。鑒于施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件有可能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此規(guī)定送有資質(zhì)的試驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。
圖1 同一回路導(dǎo)線(xiàn)穿在不同金屬導(dǎo)管內(nèi)
圖2 導(dǎo)線(xiàn)在吊頂內(nèi)裸露
絕緣導(dǎo)線(xiàn)、電纜的幾何尺寸,不足以說(shuō)明其導(dǎo)電性能一定能滿(mǎn)足要求。絕緣導(dǎo)線(xiàn)、電纜的絕緣性能、導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和阻燃性能,除與幾何尺寸有關(guān)外,更重要的是與構(gòu)成的化學(xué)成分有關(guān),在進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)是無(wú)法判定的,因此,當(dāng)有異議時(shí)應(yīng)送有資質(zhì)的試驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。
同一交流回路的絕緣導(dǎo)線(xiàn)不應(yīng)敷設(shè)于不同的金屬槽盒內(nèi)或穿于不同金屬導(dǎo)管內(nèi)
這是《新規(guī)范》第14.1.1條的規(guī)定。金屬導(dǎo)管、金屬槽盒為鐵磁性材料,當(dāng)同一回路導(dǎo)線(xiàn)穿在不同的金屬導(dǎo)管內(nèi)(如圖1),管內(nèi)或槽盒內(nèi)將存在不平衡交流電流,產(chǎn)生的渦流效能使導(dǎo)管或槽盒溫度升高,導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)或槽盒內(nèi)絕緣導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層迅速老化,甚至龜裂脫落,發(fā)生漏電、短路、著火等事故。
塑料護(hù)套線(xiàn)嚴(yán)禁直接敷設(shè)在建筑物頂棚內(nèi)、墻體內(nèi)、抹灰層內(nèi)、保溫層內(nèi)或裝飾面內(nèi)
此條是《新規(guī)范》第15.1.1條的規(guī)定。導(dǎo)線(xiàn)直接敷設(shè)在建筑物頂棚內(nèi)(如圖2),不便于觀察和監(jiān)視,易被老鼠等小動(dòng)物啃咬,且檢修時(shí)易造成線(xiàn)路的機(jī)械損傷;敷設(shè)在墻體內(nèi)、抹灰層內(nèi)、保溫層內(nèi)、裝飾面內(nèi)等隱蔽場(chǎng)所,將導(dǎo)致:導(dǎo)線(xiàn)無(wú)法檢修和更換;會(huì)因墻面釘入鐵件而損壞線(xiàn)路,造成事故;導(dǎo)線(xiàn)受水泥、石灰等堿性介質(zhì)的腐蝕而加速老化,或施工操作不當(dāng)損壞導(dǎo)線(xiàn),造成嚴(yán)重漏電,從而危及人身安全。
導(dǎo)線(xiàn)連接應(yīng)可靠
導(dǎo)線(xiàn)連接不良是引發(fā)火災(zāi)的重要原因。如果導(dǎo)體連接處接觸電阻過(guò)大,將發(fā)熱產(chǎn)生異常高溫。如果連接不實(shí),也可因?qū)w連接的若即若離產(chǎn)生電火花而引起異常高溫。
《新規(guī)范》第17.2.3條規(guī)定:截面積6 mm2及以下銅芯導(dǎo)線(xiàn)間的連接應(yīng)采用導(dǎo)線(xiàn)連接器或纏繞搪錫連接;導(dǎo)線(xiàn)連接器應(yīng)符合GB 13140.1-2008《家用和類(lèi)似用途低壓電路用的連接器件》的相關(guān)要求;導(dǎo)線(xiàn)采用纏繞搪錫連接時(shí),連接頭纏繞搪錫后應(yīng)采取可靠絕緣措施。
導(dǎo)線(xiàn)連接器是一種比較理想的連接方式(如圖3),在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已有幾十年的應(yīng)用歷史,證明其連接可靠性是非常高的。連接頭纏繞搪錫是我國(guó)電氣施工長(zhǎng)期采用的連接方式,可靠性也是比較好的,但不得采用簡(jiǎn)單纏繞后,不經(jīng)搪錫,直接用絕緣物包裹的做法,由于簡(jiǎn)單纏繞連接不能確保導(dǎo)線(xiàn)間有足夠的接觸力,連接點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度不能滿(mǎn)足使用要求,極易造成接觸不良而導(dǎo)致發(fā)熱,甚至引起火災(zāi)。
配電線(xiàn)路的絕緣電阻值不應(yīng)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值
在電氣線(xiàn)路施工中,穿鋼管拉電線(xiàn)時(shí),電線(xiàn)絕緣外皮與鋼管間的摩擦不可避免,可能使絕緣磨薄或受損。當(dāng)管內(nèi)有水或潮氣時(shí),對(duì)電線(xiàn)的絕緣更為不利。一旦發(fā)生帶電導(dǎo)體對(duì)導(dǎo)管的接地故障,可能引起火災(zāi)。因此,配電線(xiàn)路必須做絕緣電阻測(cè)試,測(cè)試合格后,方能通電運(yùn)行。
圖3 接頭采用導(dǎo)線(xiàn)連接器連接
表1 低壓或特低電壓配電線(xiàn)路絕緣電阻測(cè)試電壓及絕緣電阻最小值
《新規(guī)范》第17.1.2條規(guī)定:低壓或特低電壓配電線(xiàn)路線(xiàn)間和線(xiàn)對(duì)地間的絕緣電阻測(cè)試電壓及絕緣電阻值不應(yīng)小于表1的規(guī)定。
開(kāi)關(guān)、插座面板在軟質(zhì)、木質(zhì)材料上安裝時(shí)的防火措施
《新規(guī)范》第20.2.1條規(guī)定:暗裝的插座盒或開(kāi)關(guān)盒應(yīng)與飾面平齊,……絕緣導(dǎo)線(xiàn)不得裸露在裝飾層內(nèi);面板應(yīng)緊貼飾面、四周無(wú)縫隙,安裝牢固。
本條規(guī)定一方面是考慮美觀,但同時(shí)更重要的為了安全。建筑工程裝飾材料品種繁多,裝飾材料除了采用石材或金屬材質(zhì)外,采用軟質(zhì)材料、木質(zhì)材料及其他裝飾材料的也較為普遍。電氣開(kāi)關(guān)在開(kāi)關(guān)動(dòng)作、插頭插入或拔出插座及接線(xiàn)松動(dòng)均可能產(chǎn)生電火花。
所以,開(kāi)關(guān)、插座盒在軟質(zhì)、木質(zhì)等非不燃材料上安裝時(shí),盒口應(yīng)與裝飾面平齊,如不能做到平齊,應(yīng)在不平齊處采取粘貼防火布、刷防火涂料等措施(如圖4)。當(dāng)絕緣導(dǎo)線(xiàn)在軟質(zhì)、木質(zhì)材料裝飾層內(nèi)裸露時(shí),如導(dǎo)線(xiàn)過(guò)載,出現(xiàn)短路時(shí)可能引燃裝飾材料。
燈具表面及其附件的高溫部位靠近可燃物時(shí),應(yīng)采取隔熱、散熱等防火保護(hù)措施
圖4 接線(xiàn)盒口四周粘貼防火布
此條是《新規(guī)范》第18.2.3條的規(guī)定。照明燈具的高溫部位,尤其是熒光燈的電感式或電子式鎮(zhèn)流器都可能由于種種原因產(chǎn)生異常高溫,如安裝在可燃物上很易烤燃起火。所以,燈具表面及其附件的高溫部位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離可燃物,如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí),應(yīng)采取隔熱、散熱等防火保護(hù)措施,以預(yù)防和減少引發(fā)電氣火災(zāi)事故。當(dāng)燈具需要直接安裝在普通可燃材料表面時(shí),應(yīng)采用帶有或符號(hào)的燈具,因?yàn)檫@樣的燈具即使由于原件故障造成的過(guò)高溫度也不會(huì)使安裝表面過(guò)熱。
電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分必須接地可靠
《新規(guī)范》的多個(gè)條款均規(guī)定了電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分應(yīng)可靠接地的要求。如:第5.1.1條規(guī)定:柜、臺(tái)、箱的金屬框架及基礎(chǔ)型鋼應(yīng)與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接;裝有電器的可開(kāi)啟門(mén),門(mén)和金屬框架的接地端子間應(yīng)選用截面積不小于4 mm2黃綠色絕緣銅芯軟導(dǎo)線(xiàn)連接,且有標(biāo)識(shí);第10.1.1條規(guī)定:母線(xiàn)槽的金屬外殼等外露可導(dǎo)電部分應(yīng)與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接;第12.1.1條規(guī)定:金屬導(dǎo)管應(yīng)與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接;第18.1.5條規(guī)定:Ι類(lèi)燈具的外露可導(dǎo)電部分必須用銅芯軟導(dǎo)線(xiàn)與保護(hù)導(dǎo)體可靠連接。
一旦發(fā)生帶電導(dǎo)體碰設(shè)備外殼接地故障,如果外殼接地處不導(dǎo)電,設(shè)備外殼將對(duì)地帶相電壓而可能導(dǎo)致電擊傷人事故。如果外殼接地處導(dǎo)電不良,接地處將迸發(fā)電火花或電弧,易引燃可燃物起火,而且可能起火點(diǎn)不止一處。因此,需要接地的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地必須可靠。
測(cè)量接地故障回路阻抗,驗(yàn)證是否滿(mǎn)足斷路器靈敏度要求
《新規(guī)范》第5.1.8條規(guī)定:低壓成套配電柜和配電箱(盤(pán))內(nèi)末端用電回路中,所設(shè)過(guò)電流保護(hù)電器兼作故障防護(hù)時(shí),應(yīng)在回路末端測(cè)量接地故障回路阻抗,回路阻抗應(yīng)滿(mǎn)足下式要求。
式中:
Zs(m)——實(shí)測(cè)接地故障回路阻抗(Ω);
Uo——相導(dǎo)體對(duì)接地的中性導(dǎo)體的電壓(V);
Ia——保護(hù)電器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路的動(dòng)作電流(A)。
如果TN和TT系統(tǒng)接地故障回路阻抗過(guò)大,則會(huì)造成該回路故障電流過(guò)小,而導(dǎo)致過(guò)電流保護(hù)電器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作,將可能引發(fā)人身電擊傷害或電氣火災(zāi),因此,《新規(guī)范》規(guī)定測(cè)試故障回路阻抗。導(dǎo)致回路阻抗值超限值的原因:一是用電回路導(dǎo)體選擇不當(dāng)或用電回路線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng)所致;二是由于用電回路導(dǎo)線(xiàn)連接點(diǎn)接觸不好,接觸電阻增加所致。所以抽查回路時(shí)應(yīng)選擇用電回路線(xiàn)路相對(duì)較長(zhǎng)且導(dǎo)線(xiàn)中間連接點(diǎn)相對(duì)較多的回路,由于施工設(shè)計(jì)時(shí)一般對(duì)用電回路的線(xiàn)路長(zhǎng)度是有規(guī)定的,故回路阻抗的測(cè)試主要是以檢驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)連接點(diǎn)的連接質(zhì)量,測(cè)試可采用帶有回路阻抗測(cè)試功能的測(cè)試儀表進(jìn)行檢測(cè),將所測(cè)數(shù)據(jù)與公式(1)進(jìn)行比對(duì),以驗(yàn)證在發(fā)生接地故障時(shí),過(guò)電流保護(hù)電器的有效性。
測(cè)量剩余電流動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間,驗(yàn)證其特性是否符合要求
《新規(guī)范》第5.1.9條規(guī)定:配電箱(盤(pán))內(nèi)的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD)應(yīng)在施加額定剩余動(dòng)作電流(I△n)的情況下測(cè)試動(dòng)作時(shí)間,測(cè)試值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
如果保剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(RCD)不能按設(shè)計(jì)限值要求動(dòng)作可靠,將可能使人身遭受電擊或引發(fā)電氣火災(zāi)。插座回路RCD的測(cè)試應(yīng)通過(guò)末端插座來(lái)進(jìn)行,這樣線(xiàn)路保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)的連接有效性也就一并進(jìn)行檢查了。
采取有效措施,防止電氣設(shè)備絕緣表面爬電起火
在《新規(guī)范》中沒(méi)有明確提及爬電距離要求,但爬電起火確有發(fā)生(如圖5)。電氣設(shè)備絕緣表面爬電是緩慢形成的一種絕緣故障。當(dāng)設(shè)備工作環(huán)境潮濕,空氣由熱變冷時(shí)潮氣就凝結(jié)在絕緣表面,兩導(dǎo)體間形成一能微弱導(dǎo)電的液膜。兩導(dǎo)體間因電位差而產(chǎn)生一很小的電流。電流的熱效應(yīng)使液體氣化,但液膜中的鹽分和導(dǎo)電塵埃等卻遺留在絕緣表面上。這一過(guò)程周而復(fù)始,使遺留在絕緣表面上的鹽分和導(dǎo)電塵埃不斷增多,其導(dǎo)電性也隨之提高,使爬電電流緩慢增大。當(dāng)導(dǎo)電性能達(dá)到一定程度時(shí),即使不存在水分的絕緣表面也能導(dǎo)電。電流產(chǎn)生的熱量能使絕緣碳化,絕緣表面出現(xiàn)星星火花而逐漸形成爬弧,它能使絕緣失效,若近旁有可燃物可能引燃起火,或者使帶電導(dǎo)體形成短路,也可能引發(fā)火災(zāi)。因此,送電試運(yùn)行期間,應(yīng)隨時(shí)檢查電氣設(shè)備絕緣表面,發(fā)現(xiàn)可能縮短應(yīng)有的爬電距離的情況,應(yīng)及時(shí)采取清潔絕緣表面或增加絕緣物等措施,避免發(fā)生爬電起火事故。
圖5 導(dǎo)線(xiàn)間爬電起火
電氣線(xiàn)路穿越樓板或防火分區(qū)處應(yīng)進(jìn)行有效的防火封堵
《新規(guī)范》第11.2.3條第3款規(guī)定:敷設(shè)在電氣豎井內(nèi)穿樓板處和穿越不同防火區(qū)的梯架、托盤(pán)和槽盒,應(yīng)有防火隔堵措施。
電氣線(xiàn)路,包括梯架、托盤(pán)、槽盒及母線(xiàn)槽等在穿越防火墻、樓板處的孔洞進(jìn)行防火封堵是毋庸置疑的。但封堵后能不能達(dá)到應(yīng)有的效果,一般很少有人進(jìn)行關(guān)注。
防火墻、樓板由于所用材料不同、墻體或樓板厚度不同,其耐火極限也會(huì)有較大的差別。如:120 mm厚鋼筋混凝土墻的耐火極限為2.5 h;同為120 mm厚的輕質(zhì)混凝土砌塊墻的耐火極限只有1.5 h。
由于防火墻、樓板的耐火極限不同,而孔洞防火封堵的效果應(yīng)不低于其耐火極限。CECS154:2003《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》第3.1.4條規(guī)定:貫穿防火封堵組件的耐火極限不應(yīng)低于被貫穿物的耐火極限。因此,在進(jìn)行相關(guān)孔洞的防火封堵時(shí),一定要弄清相關(guān)孔洞的防火墻或樓板的耐火極限,然后再確定防火封堵材料的耐火極限。這樣,封堵后才能滿(mǎn)足防火封堵所要達(dá)到的效果。除此之外,還應(yīng)尤其重視槽盒的內(nèi)部封堵,且封堵嚴(yán)密。有的工程電纜槽盒內(nèi)部未進(jìn)行防火封堵,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)會(huì)從電纜槽盒內(nèi)部蔓延至其他樓層或其他防火分區(qū)。
(本文作者周衛(wèi)新,就職于北京雙圓工程咨詢(xún)監(jiān)理有限公司,是GB50303主要起草人之一。)
實(shí)習(xí)編輯 宋亞欣